Четыре британских крейсера («Глочестер», «Аякс», «Орион» и «Перт») и четыре эсминца прикрывали поисковой конвой, следовавший в Грецию, и находились примерно в 30 милях к югу от скалистого островка Гуадо, когда обнаружили присутствие итальянских крейсеров на своем пути. Англичане начали преследовать итальянцев, которые и навели их на свои главные силы. В 10.58 «Витторио Венето» открыл огонь из своих 381-мм орудий по «Ориону» с дистанции 23 000 метров. Несмотря на то, что английский крейсер окружили огромные (высотой 70 метров) всплески и на него посыпались осколки снарядов, прямых попаданий не было. Англичане поставили плотную дымовую завесу и под ее прикрытием вышли из боя. Лишь «Глочестер», периодически безрезультатно обстреливаемый итальянским линкором, продолжал слежение за обнаруженным противником. В 11.27 шесть английских палубных торпедоносцев «Альбакор» безуспешно атаковали «Витторио Венето», который, однако, прекратил огонь по «Глочестеру» и начал уклонение от выпущенных в него авиаторпед. Попытка двух немецких самолетов «Ю-88» атаковать английские торпедоносцы была сорвана двумя английскими палубными истребителями «Фульмар», сбившими один из них. В складывающейся обстановке адмирал Якино принял решение прервать боевые действия и возвращаться в базу. Так самолеты с «Формидебла» сразу же сорвали план итало-немецкой комбинированной операции. В 11.30 итальянские корабли начали отход, оставаясь без планировавшегося воздушного прикрытия под непрерывными атаками английских палубных торпедоносцев. Начиная с 12.07 в течение пяти часов «Альбакоры» выполнили одиннадцать атак, кроме того, два бомбовых удара в 14.20 и 14.50 нанесли бомбардировщики «Бленхейм» с баз в Греции. В 15.19 три «Альбакора», два «Свордфиша» и два «Фульмара» вышли в атаку на итальянский линкор. Несмотря на интенсивный зенитный огонь, головной «Альбакор» добился попадания своей торпедой в «Витторио Венето», хотя сам был сбит и рухнул в воду примерно в 1000 метров от корабля.

45-см авиаторпеда попала в кормовую часть правого борта над правым внешним гребным винтом примерно в шести метрах под ватерлинией. Взрыв 227-кг боевого зарядного отделения торпеды произвел существенные разрушения: бортовая обшивка имела пробоину размерами примерно 9x3 метра, коридор правого внешнего гребного вала интенсивно затапливался, сам вал имел деформации и был заклинен, как и вспомогательный руль правого борта, продольные и поперечные переборки в районе четвертой электростанции получили многочисленные течи. Положение усугублялось еще и тем, что оказались незадраенными несколько водонепроницаемых люков и горловин в районе повреждения (и это по боевой тревоге!).

К 15.30 линкор потерял ход, принял в кормовую часть 3500 тонн забортной воды, имел дифферент на корму около 3 метров и крен на правый борт около 4,5 градусов. В это время от близких разрывов бомб, сброшенных самолетом «Бленхейм», вышла из строя рулевая машина главного руля и усилилась течь в кормовой части.

Аварийные партии предпринимали интенсивные меры по локализации распространения воды, герметизации и осушению помещений, однако их возможности существенно сокращались затоплением кормового отделения водоотливных насосов и недостатком переносных водоотливных средств. Тем не менее распространение воды к 16 часам было прекращено, контрзатоплением удалось ликвидировать крен и значительно уменьшить дифферент. В 16.42 удалось дать ход 10 узлов турбинами левого борта и к 18.20 довести его до 16 узлов.

Адмирал Якино информировал командование о положении своего соединения, состоянии «Витторио Венето» и запросил прикрытие с воздуха, в котором ему отказали, сообщив, что английское соединение из одного линкора и одного авианосца находится от него в 175 милях. Фактически же английский командующий адмирал А. Каннингхэм с тремя линкорами был уже в 50 милях, сокращая это расстояние на 7 миль за каждый час. В 19.00 «Витторио Венето», окруженный крейсерами и эсминцами, увеличил скорость до 19 узлов. В это время восемь торпедоносцев с «Формидебла» вновь атаковали итальянские корабли, добившись торпедного попадания в тяжелый крейсер «Пола», сразу же лишившего хода. В помощь поврежденному крейсеру Якино выделил еще два: «Зара» и «Фиуме» с двумя эсминцами, а сам с остальными кораблями продолжил отход. Оставшиеся итальянские корабли после захода солнца стали легкой добычей английских линкоров, расстрелявших их из своих 381-мм орудий в упор с дистанций 3 000—4 000 метров по данным своей радиолокации за считанные минуты. Этот бой вошел в морскую историю под названием сражения у мыса Матапан.

На протяжении всего перехода до Таранто на «Витторио Венето» продолжалась борьба с поступлением воды, из-за попадания ее в систему смазки главных упорных подшипников приходилось снижать скорость. Ремонт линкора занял четыре месяца, и лишь в августе он снова был готов к боевым действиям.

23 августа 1941 г. «Витторио Венето», «Литторио», четыре крейсера с эсминцами охранения вышли в море на перехват английского соединения, следовавшего из Гибралтара на Мальту и состоявшего из линкора «Нельсон», авианосца «Арк Ройял» и крейсера в охранении нескольких эсминцев. После того, как английский самолет-разведчик обнаружил итальянскую эскадру, английские корабли возвратились в базу. Вскоре и итальянцы последовали их примеру.

24 сентября конвой, включавший девять британских быстроходных транспортных судов, вышел из Гибралтара на Мальту. Относительно его охранения итальянская разведка не имела точных сведений и считала, что оно состоит из тех же кораблей, что и месяц назад. Однако фактически силы англичан кроме «Нельсона» и «Арк Ройяла» включали еще мощные линейные корабли: «Родней» и «Принс оф Уэлс». Англичане рассчитывали втянуть итальянский флот в решительное сражение и разгромить его. 26 сентября итальянская эскадра под флагом адмирала Якино в составе «Витторио Венето», «Литторио», пяти крейсеров и 14 эсминцев покинула Неаполь и отправилась на перехват английских кораблей. Вечером 27 сентября «Нельсон» получил попадание торпедой с итальянского самолета и остался вместе с конвоем, тогда как остальные боевые корабли проследовали на север для боя с итальянской эскадрой. Ни та, ни другая сторона не смогли обнаружить друг друга, хотя одно время несколько часов шли параллельными курсами на расстоянии около 70 миль. В 14.00 Якино приказал прекратить выполнение боевой задачи и возвращаться в базу.

13 декабря «Витторио Венето» и «Литторио» с охранением из четырех эсминцев осуществляли дальнее прикрытие важного конвоя. (5 транспортных судов), следовавшего в Триполи. При возвращении в базу 14 декабря в 08.59 у мыса Арми в Мессинском проливе «Витторио Венето» подвергся атаке английской подводной лодки «Урге», выпустившей по нему веером три торпеды. Одна из торпед взорвалась по левому борту в районе кормовой 381-мм башни. Сила взрыва 340 кг тротила была успешно поглощена конструктивной подводной защитой. В наружной обшивке образовалась пробоина размерами 13x6 метров, корабль принял 2 032 тонны забортной воды и получил крен 3,5 градуса на правый борт и дифферент на корму около 2,2 метра. Человеческие потери достигали нескольких десятков убитых и раненых. Контрзатоплением удалось уменьшить крен до 1 градуса, однако полностью устранить дифферент не удалось вплоть до возвращения в базу. Корабль прибыл в Таранто своим ходом, и его ремонт занял примерно четыре месяца.